Растворённые в воде вещества снижают температуру её замерзания на величину ДТ, определяемую уравнением: AT = i K.Cm. количество ионов, где і образующихся при диссоциации молекулы вещества (например, 2 для NaCl), К криоскопическая константа, равная 1.86 К кг-моль-1, a Cm моляльная концентрация растворённого вещества, выраженная в моль вещества на 1 кг растворителя. Определите температуру замерзания водного раствора Са(NO3)2, содержащего 7 г соли в 200 г раствора. Ответ выразите в градусах Цельсия, до десятых.
Чтобы определить температуру замерзания водного раствора Са(NO3)2, содержащего 7 г соли в 200 г растворителя (воды), сначала нужно определить моляльную концентрацию раствора (Cm) и значение диссоциации (i) для Са(NO3)2.
Определение молекулярной массы Са(NO3)2:
- Молярная масса Са (кальций) = 40.08 г/моль.
- Молярная масса N (азот) = 14.01 г/моль.
- Молярная масса O (кислород) = 16.00 г/моль.
Молярная масса Са(NO3)2 = 40.08 + 2 × (14.01 + 3 × 16) = 40.08 + 2 × (14.01 + 48) = 40.08 + 2 × 62.01 = 40.08 + 124.02 = 164.10 г/моль.
Определение моль соли:
- Молей Са(NO3)2 = масса соли / молярная масса = 7 г / 164.10 г/моль ≈ 0.0426 моль.
Определение моляльной концентрации (Cm):
- Масса растворителя = 200 г = 0.2 кг.
- Молярная концентрация (Cm) = количество молей / масса растворителя (в кг) = 0.0426 моль / 0.2 кг = 0.213 моль/кг.
Определение количества ионов (i):
- Са(NO3)2 диссоциирует на 3 иона: 1 ион Са²⁺ и 2 иона NO3⁻.
- Значит i = 3.
Расчет изменения температуры замерзания (ΔT): Используем формулу: ΔT = i * K * Cm.
- K = 1.86 К·кг/моль.
ΔT = 3 * 1.86 * 0.213 ≈ 1.185.
Определение температуры замерзания раствора: Температура замерзания чистой воды = 0 °C. Поэтому, температура замерзания раствора = 0 °C - ΔT.
Температура замерзания = 0 - 1.185 ≈ -1.2 °C.
Таким образом, температура замерзания водного раствора Са(NO3)2 составляет approximately -1.2 °C.
